梁程程,史家欣,趙新成,李家樹※

(1.徐州醫(yī)科大學(xué)附屬連云港醫(yī)院呼吸內(nèi)科，江蘇 連云港 222000;2.南京醫(yī)科大學(xué)連云港臨床醫(yī)學(xué)院呼吸內(nèi)科，江蘇 連云港 222000)

慢性阻塞性肺疾病是一種以持續(xù)氣流受限為特征的疾病，氣流受限多呈進(jìn)行性發(fā)展[1]。大數(shù)據(jù)下，2012—2015年中國慢性阻塞性肺疾病患者(40歲以上)的數(shù)量較2002—2004年上漲了67%[2]。我國慢性阻塞性肺疾病患者已超1億人，成為僅次于高血壓、糖尿病的第3大常見病[2]。評估慢性阻塞性肺疾病患者病情的方法包括肺功能分級、改良版英國醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)呼吸問卷(評估呼吸困難)、慢性阻塞性肺疾病患者自我評估測試(評估所有癥狀的評分及既往的急性加重史)[1]，以上方法均具有一定的局限性：肺功能檢測與臨床醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)及患者的配合度相關(guān)，存在禁忌證如氣胸、嚴(yán)重肺大皰等，慢性阻塞性肺疾病急性加重期大部分患者因癥狀加重而無法完善肺功能檢查；改良版英國醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)呼吸問卷和慢性阻塞性肺疾病患者自我評估測試評分有很大的主觀性。為幫助評估和開發(fā)慢性阻塞性肺疾病生物標(biāo)志物，研究者制訂了生物標(biāo)志物的5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，包括生物學(xué)的合理性、與疾病的獨(dú)立關(guān)聯(lián)、嚴(yán)格的臨床結(jié)果、干預(yù)措施，以及臨床結(jié)果的變化是否反映生物標(biāo)志物的變化[3]。肺表面活性蛋白D(surfactant protein D，SP-D)具有良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，其是重要的血清學(xué)炎性標(biāo)志物[4]?，F(xiàn)就SP-D的研究進(jìn)展綜述如下。

1 SP-D概述

1.1SP-D的結(jié)構(gòu)及生物學(xué)分布 SP-D是膠原凝集素家族的親水性大分子糖蛋白，主要由肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞和呼吸性細(xì)支氣管上的無纖毛clara細(xì)胞合成和分泌。SP-D在肺內(nèi)含量極高，其還廣泛分布在胃腸道黏膜、唾液腺、胰腺、心、腦、腎等組織和器官中，但含量極低[5-6]。SP-D在妊娠16～20周的羊水中低水平存在，后隨妊娠時(shí)間的延長SP-D水平逐漸升高，此外在妊娠16～21周的終末細(xì)支氣管上皮中也可檢測到SP-D的存在[7-8]。

1.2SP-D的生物學(xué)作用 SP-D是一種重要的調(diào)控蛋白，根據(jù)環(huán)境和自身結(jié)構(gòu)發(fā)揮抗炎或促炎作用。SP-D由球狀頭部區(qū)域和膠原尾部區(qū)域構(gòu)成。炎癥抑制取決于頭部，其與信號抑制性調(diào)節(jié)蛋白-α結(jié)合，抑制核因子κB(nuclear factor κB，NF-κB)的活化：①可凝集病原菌，促進(jìn)免疫細(xì)胞趨化；②與吞噬細(xì)胞膜受體相互作用以增加受體的活性及吞噬作用；③可抑制細(xì)胞和炎癥介質(zhì)的合成和釋放。SP-D尾部結(jié)構(gòu)域通過結(jié)合CD91和鈣網(wǎng)蛋白，使P38磷酸化，導(dǎo)致NF-κB活化，從而發(fā)揮促炎癥功能。穩(wěn)定狀態(tài)下，SP-D作為十二聚體存在，頭部暴露于外部環(huán)境并隱藏尾部；當(dāng)受到某些氧化刺激時(shí)，十二聚體變?yōu)槿垠w或單體，尾部區(qū)域暴露，從而發(fā)生炎癥反應(yīng)。免疫細(xì)胞、細(xì)胞因子/趨化因子以及表面受體受SP-D的調(diào)節(jié)，以響應(yīng)特定微環(huán)境中的病原體和過敏原[9-11]。

2 SP-D與慢性阻塞性肺疾病的關(guān)系

2.1SP-D在慢性阻塞性肺疾病診斷中的價(jià)值 對于首次就診的患者，年齡>40歲，存在呼吸困難、慢性咳嗽、慢性咳痰、反復(fù)下呼吸道感染等癥狀，或合并一些危險(xiǎn)因素：①宿主因素，如遺傳因素、先天發(fā)育異常等；②吸煙，包括當(dāng)?shù)亓餍械臒煵葜破?；③家庭烹調(diào)和取暖燃料產(chǎn)生的煙霧；④職業(yè)粉塵、蒸汽、煙霧、氣體以及其他化學(xué)物質(zhì)以及慢性阻塞性肺疾病家族史和(或)幼年因素(出生低體重、幼年反復(fù)呼吸道感染等)，以上危險(xiǎn)因素出現(xiàn)的越多，慢性阻塞性肺疾病的可能性越大，需要完善肺功能檢查。

研究表明，健康受試者血清SP-D的水平在6個(gè)月內(nèi)是相對穩(wěn)定的，但存在小而明顯的晝夜變異[12]。研究表明，慢性阻塞性肺疾病與血清SP-D水平存在相關(guān)性，慢性阻塞性肺疾病急性加重者血清SP-D的水平較穩(wěn)定期和健康對照組明顯升高，而慢性阻塞性肺疾病穩(wěn)定期患者較健康對照組高[13-14]。Nayak等[15]研究發(fā)現(xiàn)，急性加重期血清中SP-D的水平如較疾病穩(wěn)定期升高，且肺泡灌洗液中的水平則下降，考慮與肺泡毛細(xì)血管通透性增加、肺部產(chǎn)生增加及SP-D從炎癥循環(huán)中清除減少有關(guān)。吸煙是慢性阻塞性肺疾病最重要的環(huán)境危險(xiǎn)因素，吸煙與肺功能下降有關(guān)，但吸煙與肺功能衰退無典型線性關(guān)系，所有吸煙者中有15%～20%發(fā)展為慢性阻塞性肺疾病[16]。對小鼠和人類受試者的研究顯示，在香煙煙霧暴露后的急性和慢性肺損傷中，SP-D的水平梯度允許呼吸道合成的SP-D滲露到血液中[17-18]。有研究發(fā)現(xiàn)，吸煙可破壞SP-D的四級結(jié)構(gòu)，故吸煙者血清SP-D的水平較健康受試者低，而在慢性阻塞性肺疾病吸煙者中則顯著升高，但在肺組織中SP-D的水平則顯著降低[19]。但也有學(xué)者未發(fā)現(xiàn)吸煙與血清SP-D水平間有相關(guān)性[20]。張金梅等[21]采用煙熏及氣管內(nèi)注入脂多糖的方法建立了慢性阻塞性肺疾病模型，研究發(fā)現(xiàn)，血清及肺組織中SP-D的水平明顯升高，認(rèn)為血清與肺組織中的SP-D呈正相關(guān)，考慮到煙熏及內(nèi)毒素誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)可使肺組織產(chǎn)生一種保護(hù)性反應(yīng)，代償性增加SP-D的表達(dá)，且吞噬SP-D的中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞在肺組織內(nèi)也大量增加。Lomas等[22]研究發(fā)現(xiàn)，慢性阻塞性肺疾病患者血清SP-D的中位值相對于目前或過去未發(fā)生呼吸阻塞的吸煙者更高，由于非吸煙者與現(xiàn)在或曾經(jīng)吸煙者血清SP-D的水平差異較大，因此推斷血清SP-D是吸煙的重要生物標(biāo)志物。

2.2SP-D與慢性阻塞性肺疾病治療 從戒煙和吸氧的角度來看，目前尚無有效的治療方法可以延長慢性阻塞性肺疾病患者的生存期或預(yù)防疾病進(jìn)展，其中一個(gè)重要原因是疾病的異質(zhì)性和復(fù)雜性。使用類固醇激素治療慢性阻塞性肺疾病已達(dá)成共識(shí)，Lomas等[22]研究發(fā)現(xiàn)，慢性阻塞性肺疾病患者口服皮質(zhì)類固醇治療后血清SP-D的水平快速且明顯下降，停止治療后，血清SP-D的水平又回到基線水平。一項(xiàng)多中心臨床試驗(yàn)給予重度和極重度慢性阻塞性肺疾病患者吸入糖皮質(zhì)激素、吸入糖皮質(zhì)激素+長效β2受體激動(dòng)劑和安慰劑治療4周，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與吸入安慰劑組相比，吸入糖皮質(zhì)激素組和吸入糖皮質(zhì)激素+長效β2受體激動(dòng)劑組患者血清SP-D的水平顯著降低，而C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)和白細(xì)胞介素-6的水平未見明顯改變[23]。馮志軍和滕偉[24]研究表明，應(yīng)用吸入糖皮質(zhì)激素+長效β2受體激動(dòng)劑或單用糖皮質(zhì)激素吸入劑治療可明顯降低慢性阻塞性肺疾病穩(wěn)定期患者血清SP-D的水平，但CRP無明顯降低。有研究發(fā)現(xiàn)，慢性阻塞性肺疾病急性加重患者經(jīng)治療后SP-D的水平至第5天后開始下降，第14天明顯下降，并在第30天繼續(xù)下降[13]。Sims等[20]在體外應(yīng)用地塞米松誘導(dǎo)成年大鼠肺分離的肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞的SP-D信使RNA和蛋白質(zhì)表達(dá)，支持類固醇皮質(zhì)激素在體外對SP-D轉(zhuǎn)錄有調(diào)控作用，推測吸入性皮質(zhì)類固醇誘導(dǎo)成年人肺中SP-D的表達(dá)，并鑒于SP-D作為肺先天性免疫控制和炎癥調(diào)節(jié)劑的重要性，考慮低水平SP-D可能在慢性阻塞性肺疾病的發(fā)病和進(jìn)展中起作用。因此，慢性阻塞性肺疾病急性加重患者經(jīng)治療后血清SP-D水平的下降考慮與應(yīng)用類固醇皮質(zhì)激素抑制炎癥導(dǎo)致的通透性改善有關(guān)。

慢性阻塞性肺疾病的特征性病理改變發(fā)生在氣道、肺實(shí)質(zhì)和肺血管，肺組織不同部位出現(xiàn)慢性炎癥，特異性炎癥細(xì)胞增多，導(dǎo)致反復(fù)損傷與修復(fù)，隨之結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。呼吸道對慢性刺激物(如香煙煙霧)的正常炎癥反應(yīng)產(chǎn)生變化，導(dǎo)致肺氣腫及肺纖維化[25]。敲除小鼠的SP-D基因發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞被激活，肺泡內(nèi)脂質(zhì)大量增加，表面活性物質(zhì)的超微結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，氣道氧化應(yīng)激增加，可發(fā)展為肺氣腫[26-27]，使用SP-D重組片段治療后可逆轉(zhuǎn)這些病理變化[28]。Obeidat等[29]發(fā)現(xiàn)，在全基因組意義上染色體6(人類白細(xì)胞抗原區(qū))、10(SFTPD基因)以及16(ATP2C2基因)三個(gè)區(qū)域與血清SP-D的水平相關(guān)，應(yīng)用孟德爾隨機(jī)法分析發(fā)現(xiàn)，與血清SP-D水平升高相關(guān)的基因變異降低了慢性阻塞性肺疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，并減緩了肺功能下降，建立了增加SP-D水平與防止慢性阻塞性肺疾病風(fēng)險(xiǎn)和進(jìn)展之間的因果關(guān)系[29]?；蚨鄳B(tài)性的發(fā)現(xiàn)為慢性阻塞性肺疾病患者應(yīng)用靶向治療提供了證據(jù)。

2.3SP-D與慢性阻塞性肺疾病的嚴(yán)重程度及預(yù)后評估 肺功能是診斷慢性阻塞性肺疾病的金標(biāo)準(zhǔn)，目前使用以下兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)診斷慢性阻塞性肺疾?。孩賾?yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后第1秒用力呼氣量占用力肺活量百分比(forced expiratory valume in first second/forced vital captical，F(xiàn)EV1/FVC)<0.70；②應(yīng)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1/FVC小于健康人群數(shù)值的5%以下[1,30]。研究表明，肺功能損傷達(dá)中度的慢性阻塞性肺疾病患者中約有20%急性發(fā)作時(shí)可能需要頻繁使用抗菌藥和(或)糖皮質(zhì)激素，肺功能重度、極重度患者病情惡化得更加明顯[31]。肺有強(qiáng)大的代償能力，肺部形態(tài)學(xué)改變早于臨床癥狀及氣流受限的改變，肺組織破壞30%以上才可能引起肺功能的改變，且咳嗽、咳痰癥狀因日間變異可先于氣流受限發(fā)展多年[32]。某些藥物的應(yīng)用可影響早期肺功能的判斷，如應(yīng)用抗氧化劑(如乙酰半胱氨酸)可導(dǎo)致呼氣功能受限不明顯。此外，對于不同年齡段的人群來說，采用固定的FEV1/FVC比值會(huì)導(dǎo)致過度診斷及漏診。

一項(xiàng)納入了2 000例受試者且隨訪5年的研究發(fā)現(xiàn)，在確診的慢性阻塞性肺疾病患者中，病情惡化與肺功能的加速喪失有關(guān)，每一次惡化與23 mL/年的額外下降有關(guān)，每一次嚴(yán)重惡化與87 mL/年的額外下降有關(guān)；在無氣流阻塞的受試者中，急性呼吸事件與額外的FEV1下降無關(guān)[33]。

肺功能提示氣道氣流受限程度，目前關(guān)于血清SP-D與肺功能的相關(guān)性仍存在爭議。國外學(xué)者發(fā)現(xiàn)，慢性阻塞性肺疾病穩(wěn)定期患者血清SP-D的水平與FEV1占預(yù)計(jì)值百分比呈負(fù)相關(guān)[14，34]。國內(nèi)有研究證實(shí)，血清SP-D與FEV1占預(yù)計(jì)值百分比、FEV1/FVC呈負(fù)相關(guān)[35]。但有學(xué)者持相反意見，Akiki等[36]發(fā)現(xiàn)，慢性阻塞性肺疾病患者血清SP-D與FEV1占預(yù)計(jì)值百分比或FEV1/FVC之間無明顯相關(guān)性。Obeidat等[29]通過隨訪4 061例輕中度慢性阻塞性肺疾病吸煙患者11年發(fā)現(xiàn)，血清SP-D水平與FEV1存在一定的相關(guān)性，應(yīng)用線性混合效應(yīng)回歸發(fā)現(xiàn)，其水平與加速下降的FEV1相關(guān)，且結(jié)果不受類固醇激素的影響。考慮不同研究之間的差異可能部分與樣本量的差異、試劑的選擇、受試者特征(如吸煙情況、性別)、臨床操作醫(yī)師、慢性阻塞性肺疾病患者的異質(zhì)性、病理特征、炎癥反應(yīng)以及α1-抗胰蛋白酶缺乏癥等有關(guān)。

Ozyurek等[14]研究認(rèn)為，Ⅲ～Ⅳ級慢性阻塞性肺疾病患者血清SP-D的水平明顯高于Ⅰ～Ⅱ級及健康對照者，應(yīng)用多元線性回歸分析發(fā)現(xiàn)，血清SP-D水平升高的患者與未來半年內(nèi)急性加重頻率明顯相關(guān)，該研究支持可以使用血清SP-D水平作為慢性阻塞性肺疾病隨訪和進(jìn)展期間肺部的特異性生物標(biāo)志物。Tkacova等[37]研究表明，肺泡灌洗液中SP-D與血清中SP-D的比值越低，氣道阻塞及炎癥的嚴(yán)重程度越高。

研究發(fā)現(xiàn)，患有嚴(yán)重肺氣腫的個(gè)體中血清SP-D減少，但在進(jìn)展期肺氣腫患者中則較高[38]。有學(xué)者通過對慢性阻塞性肺疾病患者進(jìn)行3個(gè)月的隨訪發(fā)現(xiàn)，血清SP-D的水平與慢性呼吸問卷評分呈顯著負(fù)相關(guān)，隨著血清SP-D水平的增加，患者呼吸困難加重，健康狀況惡化[34]。對生物標(biāo)志物與橫斷面和縱向結(jié)果關(guān)聯(lián)的研究發(fā)現(xiàn)，人克拉拉細(xì)胞蛋白、可溶性晚期糖基化終末產(chǎn)物受體、纖維蛋白原、CRP以及SP-D可用于檢測氣流受限程度；SP-D、CRP、溶性晚期糖基化終末產(chǎn)物受體以及纖維蛋白原可用于檢測肺氣腫[39]。包括SP-D在內(nèi)的多種生物標(biāo)志物的組合較單個(gè)生物標(biāo)志物能更準(zhǔn)確地預(yù)測氣流受限、肺氣腫以及死亡率。慢性阻塞性肺疾病是一種持續(xù)氣流受限的疾病，治療上僅能延緩病程，故當(dāng)患者處于相對穩(wěn)定期時(shí)，血清SP-D水平越低，患者肺組織的損失可能更大，對疾病嚴(yán)重程度及預(yù)后有一定評估價(jià)值。因此，對于慢性阻塞性肺疾病患者需要進(jìn)行早期干預(yù)，從而降低進(jìn)展為更嚴(yán)重的肺部疾病的風(fēng)險(xiǎn)，降低發(fā)作頻率，縮短病程，減輕患者及醫(yī)療負(fù)擔(dān)。

3 小 結(jié)

局部或全身的生物學(xué)分子指標(biāo)可作為生物標(biāo)志物客觀測量或評估生物過程和疾病病理學(xué)，預(yù)測疾病進(jìn)展以及確定治療干預(yù)的藥理學(xué)反應(yīng)。但慢性阻塞性肺疾病是一種高度異質(zhì)性疾病，F(xiàn)EV1、癥狀、生活質(zhì)量、肺功能與一般生物標(biāo)志物之間的相關(guān)性較差。故易獲得且能夠識(shí)別慢性阻塞性肺疾病亞型、預(yù)測慢性阻塞性肺疾病預(yù)后及評估慢性阻塞性肺疾病靶向治療的生物學(xué)標(biāo)志物至今還在探尋中。SP-D是一種肺特異性蛋白，可在血液、肺泡灌洗液以及肺組織中檢驗(yàn)出，其與疾病的嚴(yán)重程度和病情惡化密切相關(guān)，且對類固醇治療反應(yīng)靈敏。但在臨床工作中單一生物標(biāo)志物可能不能及時(shí)、準(zhǔn)確、充分地提示疾病的診斷，因此需要聯(lián)合應(yīng)用，動(dòng)態(tài)監(jiān)測，從而提高診斷率，評估治療效果及預(yù)后。目前關(guān)于SP-D的相關(guān)性研究仍存在爭議，SP-D是否可成為慢性阻塞性肺疾病的特異性生物學(xué)標(biāo)志物及治療靶點(diǎn)需要進(jìn)一步深入研究。